鋼管幾何尺寸相對(duì)壁厚不均的影響

鋼管達(dá)到優(yōu)質(zhì)性能的方法

鋼管被廣泛用于機(jī)械制造，因?yàn)檫@種鋼的機(jī)械機(jī)能很好。但由于是中碳鋼，所以淬火機(jī)能并不好，可以淬硬至HRC42-46。假如需要表面硬度，又希望體現(xiàn)出鋼管優(yōu)質(zhì)的機(jī)械機(jī)能，采用的方法是將鋼管表面進(jìn)行滲碳淬火，這樣就能夠獲得需要的表面硬度。

1.鋼管淬火后在沒有回火之前，硬度大于HRC55（高可達(dá)HRC62）為合格。實(shí)際應(yīng)用的硬度為HRC55（高頻淬火HRC58）。

2.鋼管不要采用滲碳淬火的熱處理工藝。

調(diào)質(zhì)處理后零件具有良好的綜合機(jī)械機(jī)能，廣泛應(yīng)用于各種重要的結(jié)構(gòu)零件，尤其是在交變負(fù)荷下工作的連桿、螺栓、齒輪及軸類等。但表面硬度較低，不耐磨，可用調(diào)質(zhì)+表面淬火進(jìn)步零件表面硬度。

如果用鋼管滲碳，淬火后芯部會(huì)泛起硬脆的馬氏體，失去滲碳處理的長(zhǎng)處。現(xiàn)在采用滲碳工藝的材料，含碳量都不高，到0.30%芯部強(qiáng)度已經(jīng)可以達(dá)到很高，而且從未在實(shí)際應(yīng)用出現(xiàn)過。可采用調(diào)質(zhì)+高頻表面淬火的工藝，但是耐磨性較滲碳略差。

鋼管縱裂的原因分析

導(dǎo)致鋼管縱裂的原因是多方面的，有材料的因素，也有工藝的因素。如鋼管本身塑性差或退火不良，縱裂出現(xiàn)的機(jī)率就會(huì)增加，但根本原因在于冷拔后的鋼管存在較高的殘余應(yīng)力。

從斷裂力學(xué)的觀點(diǎn)來看，構(gòu)件的斷裂是由于其內(nèi)部微裂紋的生成和擴(kuò)展的結(jié)果。鋼管的縱裂基本屬于脆性斷裂，其裂紋形態(tài)為張開型。

一般情況下，金屬中微裂紋的存在是不可避免的，但在材料條件相同的情況下，斷裂是否會(huì)產(chǎn)生則取決于作用在構(gòu)件上的拉應(yīng)力大小。作用在構(gòu)件上的拉應(yīng)力可以是外加載荷，也可以是存在于自身的殘余應(yīng)力。

鋼管經(jīng)歷了冷拔特別是空拔后，存在著較高的殘余應(yīng)力，這個(gè)應(yīng)力在鋼管外表面附近的切向和軸向表現(xiàn)為拉應(yīng)力，其值可達(dá)到很大的值。根據(jù)上述張型斷裂機(jī)理，可以認(rèn)為，存在于鋼管外表面附近的切向殘余應(yīng)力對(duì)鋼管縱裂起著關(guān)鍵性的作用。